JP7002845B2 - Tires with treads for low temperature performance and wet traction - Google Patents

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Description

本発明は、冬季性能とウェットトラクション(湿潤牽引力)の組合せを促進するためのゴム組成物のトレッドを有するタイヤに関する。そのような目的のために、トレッドゴム組成物は、低表面積沈降シリカ補強フィラーと高軟化点トラクション樹脂との組合せを含有する。トレッドゴム組成物のためのエラストマーは、高シス1,4-ポリブタジエンゴム及びスチレン/ブタジエンゴムを含む。 The present invention relates to a tire having a tread of rubber composition for promoting a combination of winter performance and wet traction. For such purposes, the tread rubber composition contains a combination of a low surface area precipitated silica reinforcing filler and a high softening point traction resin. Elastomers for tread rubber compositions include high cis 1,4-polybutadiene rubber and styrene / butadiene rubber.

タイヤは、時に、湿潤表面でのトラクションを促進するためのトレッドを所望されることがある。そのようなタイヤトレッドのために様々なゴム組成物が提案できる。
例えば、高分子量の高Tg(高ガラス転移温度)ジエン系合成エラストマーを含有するタイヤトレッドゴム組成物は、そのような目的、特にウェットトラクション(湿潤路面でのタイヤトレッドのトラクション)にとって望ましいであろう。そのようなタイヤトレッドは、その補強フィラーが主に沈降シリカである場合に望ましいため、その補強フィラーは沈降シリカに富むと見なすことができる。
Tires are sometimes desired to have treads to promote traction on wet surfaces. Various rubber compositions can be proposed for such tire treads.
For example, a tire tread rubber composition containing a high Tg (high glass transition temperature) diene synthetic elastomer with a high molecular weight may be desirable for such purposes, particularly wet traction (tire tread traction on wet road surfaces). .. Since such tire treads are desirable when the reinforcing filler is primarily precipitated silica, the reinforcing filler can be considered to be rich in precipitated silica.

一態様において、トレッドゴム組成物の予測ウェットトラクション性能は、約-10℃におけるそのタンデルタの物性を最大化することに基づく。
そのような目的のために、トレッドゴム組成物がタイヤトレッドのウェットトラクションを促進する高Tgエラストマーを含有し、該ゴム組成物が寒冷気候の冬季性能、特に車両の雪道走行を促進するために低温で低剛性の物性も有するようなトレッドゴム組成物を提供することについて評価することが求められている。
In one aspect, the predicted wet traction performance of the tread rubber composition is based on maximizing the physical properties of its tan delta at about -10 ° C.
For such purposes, the tread rubber composition contains a high Tg elastomer that promotes wet traction of the tire tread so that the rubber composition promotes winter performance in cold climates, especially on snowy roads of vehicles. It is required to evaluate the provision of a tread rubber composition having low-temperature and low-rigidity physical properties.

一態様において、トレッドゴム組成物の予測寒冷気候性能は、約-20℃におけるその剛性の物性を最小化することに基づく(例えば約-20℃における貯蔵弾性率G’の最小化)。 In one embodiment, the predicted cold climate performance of the tread rubber composition is based on minimizing the physical properties of its stiffness at about -20 ° C (eg, minimizing the storage modulus G'at about -20 ° C).

そこで、約-10℃における最適化された(最大化された)タンデルタ特性(予測ウェットトラクション性能のため)と、約-20℃における最適化された(最小化された)貯蔵弾性率(G’)の剛性特性(予測寒冷気候性能改良のため)との組合せを促進するために、高及び中ガラス転移温度(Tg)を有するエラストマーの組合せを含有するゴム組成物を有するような車両タイヤトレッドを提供することについて評価するのが望ましい。 So, the optimized (maximized) tandelta properties (for predicted wet traction performance) at about -10 ° C and the optimized (minimized) tread modulus (G'at about -20 ° C). ) Rigidity properties (to improve predicted cold climate performance), vehicle tire treads such as those having a rubber composition containing a combination of elastomers with high and medium glass transition temperatures (Tg). It is desirable to evaluate what you provide.

ウェットトラクションと冬季性能の両方の組合せを提供するようなタイヤトレッドゴム組成物の提供には大きな課題があると考えられている。
そのようなバランスのトレッドゴム性能をトレッドゴム組成物に提供するという課題を達成するためには、譲歩と調整が求められるであろうと認識されている。
Providing tire tread rubber compositions that provide a combination of both wet traction and winter performance is considered to pose a major challenge.
It is recognized that concessions and adjustments will be required to achieve the task of providing such a balanced tread rubber performance to the tread rubber composition.

そのような課題に対処するためには、
(A)様々な表面積の沈降シリカを含む高含量のシリカ補強剤(トラクション促進樹脂含有トレッドに対するそれらの寄与を評価するため)と共に、
(B)様々な軟化点のトラクション促進樹脂(高シリカ補強剤含有トレッドに対するそれらのウェットトラクション促進における援助を評価するため)
を含む、沈降シリカフィラー補強剤とトラクション促進樹脂の組合せを含有するゴム組成物について評価することも求められている。
To deal with such challenges,
(A) Along with high content silica reinforcements containing precipitated silica of various surface areas (to assess their contribution to traction-promoting resin-containing treads).
(B) Traction-promoting resins at various softening points (to evaluate their assistance in promoting wet traction for treads containing high silica reinforcements).
It is also required to evaluate a rubber composition containing a combination of a precipitated silica filler reinforcing agent and a traction promoting resin.

本発明の記載において、用語“配合”ゴム組成物及び“コンパウンド”は、適切なゴム配合成分と配合されている、又はブレンドされているゴム組成物のことを言うのに使用される。用語“ゴム”及び“エラストマー“は、別途記載のない限り、互換的に使用されうる。材料の量は、通常、ゴム100重量部あたりの材料の部(phr)で表される。 In the description of the present invention, the terms "blended" rubber composition and "compound" are used to refer to a rubber composition that has been blended or blended with the appropriate rubber blending ingredients. The terms "rubber" and "elastomer" may be used interchangeably unless otherwise stated. The amount of material is usually expressed in parts of material (phr) per 100 parts by weight of rubber.

エラストマーのガラス転移温度(Tg)は、そのような分野の当業者には理解及び周知されている通り、約10℃/分の昇温速度でのDSC測定(示差走査熱量測定法)により決定できる。樹脂の軟化点(Sp)は、ASTM E28により決定できる(環球式軟化点測定法としても知られる)。 The glass transition temperature (Tg) of an elastomer can be determined by DSC measurement (differential scanning calorimetry) at a heating rate of about 10 ° C./min, as understood and well known to those skilled in the art. .. The softening point (Sp) of the resin can be determined by ASTM E28 (also known as a ring-shaped softening point measuring method).

本発明に従って、接地を目的とした周方向ゴムトレッドを有する空気入りタイヤを提供する。前記トレッドは、100重量部のエラストマーあたりの重量部(phr)を基にして:
(A)100phrの共役ジエン系エラストマー、すなわち、
(1)約50~約10phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム(約-90℃~約-110℃の範囲のTg及び少なくとも95パーセントの異性体シス1,4-含量を有する)と、
(2)約50~約90phrのスチレン/ブタジエンエラストマー(約-65℃~約-55℃の範囲のTgを有する)と
を含む共役ジエン系エラストマー;
(B)約100~約200、あるいは約120~約180phrのゴム補強フィラー、すなわち、ゴム補強カーボンブラック及び約50~約110、あるいは約80~約100m/gの範囲の窒素(BET)表面積を有する沈降シリカ(アモルファス合成沈降シリカ)(ここで、ゴム補強カーボンブラックは1phrまたは約2~約15phrの量で存在する)と共に、沈降シリカのためのシリカカップリング剤(前記沈降シリカ上のヒドロキシル基(例えばシラノール基)と反応する部分と前記ジエン系エラストマーと相互作用する別の異なる部分とを有する)も含むゴム補強フィラー;及び
(C)約110℃~約170℃の範囲の軟化点(Sp)を有する約30~約70phrのトラクション促進樹脂(例えば、前記トレッドと地面との間のトラクション)、すなわち、約110℃~約130℃の範囲の軟化点を有するスチレン-アルファメチルスチレンコポリマー樹脂、約120℃~約170℃の範囲の軟化点を有するテルペン-フェノール樹脂、約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有するクマロン-インデン樹脂、約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有する石油炭化水素樹脂、約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有するテルペンポリマー樹脂、及び約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有するロジン誘導樹脂及びコポリマーの少なくとも一つを含むトラクション促進樹脂
を含むゴム組成物から製造されている。
According to the present invention, there is provided a pneumatic tire having a circumferential rubber tread for the purpose of ground contact. The tread is based on 100 parts by weight (phr) per elastomer:
(A) 100 phr conjugated diene-based elastomer, that is,
(1) cis 1,4-polybutadiene rubber of about 50 to about 10 phr (having a Tg in the range of about -90 ° C to about -110 ° C and a content of at least 95 percent isomer cis 1,4-).
(2) Conjugated diene-based elastomer containing about 50 to about 90 phr of styrene / butadiene elastomer (having a Tg in the range of about -65 ° C to about -55 ° C);
(B) Rubber reinforced filler of about 100 to about 200, or about 120 to about 180 phr, ie rubber reinforced carbon black and nitrogen (BET) surface area in the range of about 50 to about 110, or about 80 to about 100 m 2 / g. Precipitated silica (amorphous synthetic precipitated silica) (where rubber reinforced carbon black is present in an amount of 1 phr or about 2 to about 15 phr), as well as a silica coupling agent for the precipitated silica (hydroxyl on the precipitated silica). A rubber reinforced filler that also contains a moiety that reacts with a group (eg, a silanol group) and another different moiety that interacts with the diene elastomer; and (C) a softening point in the range of about 110 ° C to about 170 ° C ( A traction-promoting resin of about 30 to about 70 phr with Sp) (eg, traction between the tread and the ground), ie a styrene-alphamethylstyrene copolymer resin having a softening point in the range of about 110 ° C to about 130 ° C. , Terpen-phenol resin with a softening point in the range of about 120 ° C to about 170 ° C, Kumaron-Inden resin with a softening point in the range of about 110 ° C to about 170 ° C, softening in the range of about 110 ° C to about 170 ° C. At least one of a petroleum hydrocarbon resin having dots, a terpen polymer resin having a softening point in the range of about 110 ° C to about 170 ° C, and a rosin-derived resin and copolymer having a softening point in the range of about 110 ° C to about 170 ° C. It is manufactured from a rubber composition containing a traction promoting resin containing.

一態様において、前記トラクション促進樹脂は、前記スチレン-アルファメチルスチレン樹脂及びテルペン-フェノール樹脂の少なくとも一つを含む。
一態様において、前記スチレン/ブタジエンエラストマーは、約10~約50パーセントの範囲のスチレン含量を有する。
In one embodiment, the traction-promoting resin comprises at least one of the styrene-alphamethylstyrene resin and the terpene-phenol resin.
In one embodiment, the styrene / butadiene elastomer has a styrene content in the range of about 10 to about 50 percent.

一態様において、前記スチレン/ブタジエンは、そのポリブタジエン部分を基にして約25~約35パーセントの範囲のビニル1,2-含量を有する。
一態様において、前記スチレン/ブタジエンエラストマーは、前記沈降シリカ上のヒドロキシル基と反応する、アルコキシ基と第一アミン基及びチオール基の少なくとも一つとを含む官能基(例えばアルコキシ基とチオール基)で末端官能化されたスチレン/ブタジエンエラストマーであり、そして約-65℃~約-55℃の範囲のTgを有する。
In one embodiment, the styrene / butadiene has a vinyl 1,2-content in the range of about 25 to about 35 percent based on its polybutadiene moiety.
In one embodiment, the styrene / butadiene elastomer is terminated with a functional group (eg, an alkoxy group and a thiol group) containing an alkoxy group and at least one of a primary amine group and a thiol group that reacts with the hydroxyl group on the precipitated silica. It is a functionalized styrene / butadiene elastomer and has a Tg in the range of about -65 ° C to about -55 ° C.

さらに本発明に従って、前記タイヤトレッドは硫黄硬化ゴム組成物として提供される。
一態様において、前記トレッドゴム組成物はさらに、25、あるいは約15phrまでの少なくとも一つの追加のジエン系エラストマーを含有する。そのような追加のエラストマーは、例えば、シス1,4-ポリイソプレン(天然ゴム又は合成ゴム)、及びイソプレンとブタジエンのコポリマーの少なくとも一つを含みうる。
Further, according to the present invention, the tire tread is provided as a sulfur-cured rubber composition.
In one embodiment, the tread rubber composition further contains 25, or at least one additional diene-based elastomer up to about 15 phr. Such additional elastomers may include, for example, cis 1,4-polyisoprene (natural or synthetic rubber), and at least one copolymer of isoprene and butadiene.

一態様において、前記沈降シリカとシリカカップリング剤を予備反応させてそれらの複合体を形成後、ゴム組成物にそれらを添加することもできる。
一態様において、前記沈降シリカとシリカカップリング剤をゴム組成物に添加し、ゴム組成物内のその場で互いに反応させることもできる。
In one embodiment, the precipitated silica and the silica coupling agent may be pre-reacted to form a complex thereof, and then added to the rubber composition.
In one embodiment, the precipitated silica and silica coupling agent can be added to the rubber composition and reacted in situ within the rubber composition.

沈降シリカ補強剤は、前述のように、例えば、窒素ガスを用いて測定されたBET表面積が、1グラムあたり約50~約110、あるいは約80~約100平方メートルの範囲であることを特徴としうる。表面積を測定するBET法は、例えば、Journal of the American Chemical Society(1938)、第60巻、ならびにASTM D3037に記載されている。 As described above, the precipitated silica reinforcing agent may be characterized in that the BET surface area measured using, for example, nitrogen gas is in the range of about 50 to about 110, or about 80 to about 100 square meters per gram. .. The BET method for measuring surface area is described, for example, in Journal of the American Chemical Society (1938), Volume 60, and ASTM D3037.

ゴム補強カーボンブラックの代表例は、例えば、The Vanderbilt Rubber Handbook,第13版、1990年、417及び418ページにそれらのASTM規格とともに挙げられているが、これらに限定されるわけではない。そのようなゴム補強カーボンブラックは、例えば60~240g/kgの範囲のヨウ素吸収値及び34~150cc/100gの範囲のDBP値を有しうる。 Representative examples of rubber reinforced carbon black are listed, for example, in The Vanderbilt Rubber Handbook , 13th Edition, 1990, pages 417 and 418, along with their ASTM standards, but are not limited thereto. Such rubber reinforced carbon blacks can have iodine absorption values in the range of 60-240 g / kg and DBP values in the range of 34-150 cc / 100 g, for example.

沈降シリカのための代表的シリカカップリング剤は、例えば、
(a)ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド(そのポリスルフィ
ド連結ブリッジ中に平均約2~約4、あるいは約2~約2.6又は約3.2~約3.8個
の範囲の硫黄原子を含有する)、又は
(b)有機アルコキシメルカプトシラン、又は
(c)それらの組合せ
を含む。
Typical silica coupling agents for precipitated silica are, for example,
(A) Bis (3-trialkoxysilylalkyl) polysulfides (sulfur in the range of about 2 to about 4, or about 2 to about 2.6 or about 3.2 to about 3.8 in its polysulfide connecting bridge). Contains atoms), or (b) organic alkoxymercaptosilanes, or (c) combinations thereof.

そのようなビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィドの代表は、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドを含む。
一態様において、スチレン/アルファメチルスチレントラクション促進樹脂は、例えば、スチレンとアルファメチルスチレンの比較的短鎖コポリマーである。一態様において、そのような樹脂は、例えば、炭化水素溶媒中でのスチレンとアルファメチルスチレンのカチオン共重合により、適切に製造できる。スチレン/アルファメチルスチレン樹脂は、例えば、約10~約90パーセントの範囲のスチレン含量を有しうる。スチレン/アルファメチルスチレン樹脂は、例えば、約110℃~約150℃、あるいは約110℃~130℃の範囲の軟化点を有しうる。スチレン/アルファメチルスチレン樹脂の例は、例えば、Cray Valley社製のNorsoleneTM W120などであろう。
Representatives of such bis (3-trialkoxysilylalkyl) polysulfides include bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfides.
In one embodiment, the styrene / alphamethylstyrene traction promoting resin is, for example, a relatively short chain copolymer of styrene and alphamethylstyrene. In one embodiment, such resins can be adequately produced, for example, by cation copolymerization of styrene and alpha-methylstyrene in a hydrocarbon solvent. Styrene / alpha-methylstyrene resins can have, for example, a styrene content in the range of about 10 to about 90 percent. The styrene / alpha-methylstyrene resin may have a softening point in the range of, for example, about 110 ° C to about 150 ° C, or about 110 ° C to 130 ° C. An example of a styrene / alpha-methylstyrene resin would be, for example, the Norsolene TM W120 manufactured by Cray Valley.

一態様において、樹脂はテルペン-フェノール樹脂である。そのようなテルペン-フェノール樹脂は、例えば、フェノール系モノマーとテルペン、例えばリモネン及びピネンとのコポリマーでありうる。テルペン-フェノール樹脂は、例えば、約110℃~約170℃、あるいは約140℃~約150℃の範囲の軟化点を有しうる。テルペン-フェノール樹脂の例は、例えば、Yasuhara Chemical Co.社製のYS Polyster T145などであろう。 In one embodiment, the resin is a terpene-phenolic resin. Such a terpene-phenolic resin can be, for example, a copolymer of a phenolic monomer and a terpene, such as limonene and pinene. The terpene-phenolic resin may have a softening point in the range of, for example, about 110 ° C to about 170 ° C, or about 140 ° C to about 150 ° C. Examples of terpene-phenolic resins include, for example, Yasuhara Chemical Co., Ltd. It may be YS Polyester T145 manufactured by the same company.

一態様において、樹脂はクマロン-インデン樹脂である。そのようなクマロン-インデン樹脂は、樹脂骨格(主鎖)を構成するモノマー成分としてクマロン及びインデンを含有し、例えば、約110℃~約170℃、あるいは約110℃~約150℃の範囲の軟化点を有しうる。クマロン及びインデン以外の少量のモノマー、例えば、メチルクマロン、スチレン、アルファメチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエン、ジシクロペンタジエン、シクロペンタジエン、及びジオレフィン(例えばイソプレン及びピペリレン)が骨格に組み込まれていてもよい。 In one embodiment, the resin is a kumaron-inden resin. Such a kumaron-inden resin contains kumaron and indene as monomer components constituting the resin skeleton (main chain), and is softened in the range of, for example, about 110 ° C to about 170 ° C or about 110 ° C to about 150 ° C. Can have points. Small amounts of monomers other than kumaron and indene, such as methylkumaron, styrene, alpha-methylstyrene, methylindene, vinyltoluene, dicyclopentadiene, cyclopentadiene, and diolefins (eg, isoprene and piperylene) may be incorporated into the skeleton. ..

一態様において、樹脂は、例えば約110℃~約170℃の範囲の軟化点(Sp)を有する石油炭化水素樹脂である。そのような石油炭化水素樹脂は、例えば、芳香族及び/又は非芳香族系(例えばパラフィン系)樹脂でありうる。様々な石油樹脂が利用可能である。一部の石油炭化水素樹脂は、低不飽和度及び高芳香族含量を有するが、一部は高不飽和のことも、さらに一部は芳香族構造を全く含有しないこともある。樹脂の差は、主に、樹脂が誘導される石油系原料中に含有されるオレフィンによる。そのような樹脂のための従来のオレフィンは、いずれかのC5オレフィン(平均5個の炭素原子を含有するオレフィン及びジオレフィン)、例えば、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、イソプレン及びピペリレン、及びいずれかのC9オレフィン(平均9個の炭素原子を含有するオレフィン及びジオレフィン)、例えば、ビニルトルエン及びアルファメチルスチレンなどである。そのような樹脂は、そのようなC5及びC9オレフィンの混合物から製造されていてもよい。 In one embodiment, the resin is a petroleum hydrocarbon resin having a softening point (Sp), for example in the range of about 110 ° C to about 170 ° C. Such petroleum hydrocarbon resins can be, for example, aromatic and / or non-aromatic (eg, paraffinic) resins. Various petroleum resins are available. Some petroleum hydrocarbon resins have a low degree of unsaturation and a high aromatic content, but some may be highly unsaturated and some may not contain any aromatic structure. The difference in resin is mainly due to the olefin contained in the petroleum-based raw material from which the resin is derived. Conventional olefins for such resins are any C5 olefins (olefins and diolefins containing an average of 5 carbon atoms), such as cyclopentadiene, dicyclopentadiene, isoprene and piperylene, and any of them. C9 olefins (olefins and diolefins containing an average of 9 carbon atoms), such as vinyltoluene and alphamethylstyrene. Such resins may be made from a mixture of such C5 and C9 olefins.

一態様において、前記樹脂はテルペン樹脂である。そのような樹脂は、例えば、リモネン、アルファピネン及びベータピネンの少なくとも一つのポリマーを含み、そして約110℃~約170℃、あるいは約110℃~約160℃の範囲の軟化点を有しうる。 In one embodiment, the resin is a terpene resin. Such resins may contain, for example, at least one polymer of limonene, alpha pinene and beta pinene and may have a softening point in the range of about 110 ° C to about 170 ° C, or about 110 ° C to about 160 ° C.

一態様において、樹脂は、例えば約120℃~約170℃、あるいは約120℃~約150℃の範囲の軟化点を有するテルペン-フェノール樹脂である。そのようなテルペン-フェノール樹脂は、例えば、フェノール系モノマーとテルペン、例えばリモネン及びピネンとのコポリマーでありうる。 In one embodiment, the resin is a terpene-phenolic resin having, for example, a softening point in the range of about 120 ° C to about 170 ° C, or about 120 ° C to about 150 ° C. Such a terpene-phenolic resin can be, for example, a copolymer of a phenolic monomer and a terpene, such as limonene and pinene.

一態様において、樹脂は、例えば約110℃~約170℃の範囲の軟化点(Sp)を有する、ロジンから誘導された樹脂及びその誘導体である。その代表は、例えば、ガムロジン及びウッドロジンである。ガムロジン及びウッドロジンは、類似の組成を有するが、ロジンの成分の量は変動しうる。そのような樹脂は、ロジン酸とペンタエリトリトール又はグリコールなどのポリオールとのエステルの形態でありうる。一態様において、前記樹脂は少なくとも部分的に水素化されていてもよい(完全に水素化されていてもよい)。 In one embodiment, the resin is a rosin-derived resin and its derivatives having a softening point (Sp) ranging from, for example, about 110 ° C to about 170 ° C. Representatives are, for example, gum rosin and wood rosin. Gum rosin and wood rosin have similar compositions, but the amount of rosin component can vary. Such resins can be in the form of esters of rosin and polyols such as pentaerythritol or glycols. In one embodiment, the resin may be at least partially hydrogenated (may be fully hydrogenated).

当業者であれば、加硫可能ゴム組成物は、ゴム配合分野で一般的に知られている方法によって配合されるであろうことは容易に分かるはずである。さらに、前記組成物は、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、抗酸化剤、オゾン劣化防止剤及びしゃく解剤も含有できる。当業者には公知の通り、硫黄加硫可能(sulfur vulcanizable)材料及び硫黄加硫(sulfur-vulcanized)材料(ゴム)の意図する使用に応じて、上記添加剤は選択され、従来量で一般的に使用される。硫黄供与体の代表例は、元素硫黄(遊離硫黄)、アミンジスルフィド、ポリマー性ポリスルフィド及び硫黄オレフィン付加物などである。通常、硫黄加硫剤は元素硫黄が望ましい。硫黄加硫剤は、例えば約0.5~8phrの範囲の量で使用でき、1.2~6phrの範囲が多くの場合、より望ましい。ゴム組成物用の加工助剤(使用される場合)の典型的な量は、例えば約1~約10phrを含みうる。典型的な加工助剤は、例えば、各種脂肪酸(例えば、パルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸の少なくとも一つ)又は脂肪酸塩の少なくとも一つでありうる。 Those skilled in the art will readily know that the vulcanizable rubber composition will be formulated by methods commonly known in the field of rubber compounding. Further, the composition can also contain fatty acids, zinc oxide, waxes, antioxidants, ozone degradation inhibitors and deliquescent agents. As is known to those skilled in the art, the above additives are selected and commonly used in conventional amounts, depending on the intended use of the sulfur vulcanizable material and the sulfur-vulcanized material (rubber). Used for. Typical examples of sulfur donors are elemental sulfur (free sulfur), amine disulfides, polymeric polysulfides and sulfur olefin adducts. Usually, the sulfur vulcanizer is preferably elemental sulfur. The sulfur vulcanizer can be used, for example, in an amount in the range of about 0.5-8 phr, more preferably in the range of 1.2-6 phr. Typical amounts of processing aids (if used) for rubber compositions can include, for example, from about 1 to about 10 phr. A typical processing aid can be, for example, at least one of various fatty acids (eg, at least one of palmitic acid, stearic acid and oleic acid) or a fatty acid salt.

ゴムプロセスオイルは、所望の場合、未硬化ゴム組成物の加工を補助するために、例えば約10から約100まで、あるいは約15~約45phrの量で使用できる。使用されるプロセスオイルは、エラストマー中に存在する伸展油(extending oil)と配合中に添加されるプロセスオイルの両方を含みうる。適切なプロセスオイルは、当該技術分野で公知の様々な石油系油、例えば芳香族系油、パラフィン系油、ナフテン系油、及び低PCA油、例えばMES油、TDAE油、及び重ナフテン系油、そして様々なトリグリセリド系植物油、例えばヒマワリ油、大豆油、及びサフラワー油、特に大豆油などである。 The rubber process oil can be used, if desired, in an amount of, for example, from about 10 to about 100, or from about 15 to about 45 phr, to assist in the processing of the uncured rubber composition. The process oil used may include both the extending oil present in the elastomer and the process oil added during the formulation. Suitable process oils include various petroleum oils known in the art such as aromatic oils, paraffin oils, naphthenic oils, and low PCA oils such as MES oils, TDAE oils, and heavy naphthenic oils. And various triglyceride-based vegetable oils such as sunflower oil, soybean oil, and safflower oil, especially soybean oil.

抗酸化剤の典型的な量は、例えば約1~約5phrを含みうる。代表的抗酸化剤は、例えばジフェニル-p-フェニレンジアミン及びその他、例えばThe Vanderbilt Rubber Handbook(1978),344~346ページに開示されているものなどでありうる。オゾン劣化防止剤の典型的な量は、例えば約1~5phrを含みうる。脂肪酸の典型的な量は、使用される場合、ステアリン酸などでありうるが、約0.5~約5phrを含む。酸化亜鉛の典型的な量は、例えば約2~約5phrを含みうる。ワックスの典型的な量は約1~約5phrを含む。微晶質ワックスが使用されることが多い。しゃく解剤の典型的な量は、使用される場合、例えば約0.1~約1phrの量で使用できる。典型的なしゃく解剤は、例えば、ペンタクロロチオフェノール及びジベンズアミドジフェニルジスルフィドであろう。 Typical amounts of antioxidants can include, for example, about 1 to about 5 phr. Representative antioxidants may be, for example, diphenyl-p-phenylenediamine and others, such as those disclosed in The Vanderbilt Rubber Handbook (1978), pp. 344-346. Typical amounts of ozone degradation inhibitors can include, for example, about 1-5 phr. Typical amounts of fatty acids, when used, may be stearic acid and the like, but include from about 0.5 to about 5 phr. Typical amounts of zinc oxide can include, for example, about 2 to about 5 phr. A typical amount of wax comprises from about 1 to about 5 phr. Microcrystalline wax is often used. A typical amount of deafening agent, when used, can be used, for example, in an amount of about 0.1 to about 1 phr. Typical deafeners would be, for example, pentachlorothiophenols and dibenzamide diphenyl disulfides.

硫黄加硫促進剤は、加硫に要する時間及び/又は温度を制御するため、及び加硫物の性質を改良するために使用される。一態様において、単一促進剤系、すなわち一次促進剤が使用されうる。一次促進剤(一つ又は複数)は、例えば約0.5~約4、時に望ましくは約0.8~約2.5phrの範囲の総量で使用されうる。別の態様では、活性化及び加硫物の性質を改良するために、一次及び二次促進剤の組合せが使用されうる。その場合、二次促進剤は少量、例えば約0.05~約4phrの量で使用される。これらの促進剤の組合せは、最終性質に対して相乗効果をもたらすことが期待され、いずれかの促進剤を単独で使用して製造されたものよりも多少良好である。さらに、標準的な加工温度には影響されないが、通常の加硫温度で満足のいく硬化をもたらす遅延作用促進剤を使用することもできる。加硫遅延剤も使用できる。本発明で使用できる適切なタイプの促進剤は、アミン、ジスルフィド、グアニジン、チオウレア、チアゾール、スルフェンアミド、及びキサンテートである。多くの場合望ましくは、一次促進剤はスルフェンアミドである。二次促進剤を使用する場合、二次促進剤は、多くの場合望ましくは、グアニジン、例えばジフェニルグアニジンである。 Sulfur vulcanization accelerators are used to control the time and / or temperature required for vulcanization and to improve the properties of the vulcanized product. In one embodiment, a single accelerator system, i.e., a primary accelerator, may be used. The primary accelerator (s) can be used in total amounts, eg, in the range of about 0.5 to about 4, and sometimes preferably about 0.8 to about 2.5 phr. In another aspect, a combination of primary and secondary accelerators can be used to improve the properties of the activation and vulcanizer. In that case, the secondary accelerator is used in small amounts, for example in an amount of about 0.05 to about 4 phr. The combination of these accelerators is expected to have a synergistic effect on the final properties and is somewhat better than those produced using either accelerator alone. In addition, delaying accelerators that are not affected by standard processing temperatures but provide satisfactory curing at normal vulcanization temperatures can also be used. Vulcanization retarders can also be used. Suitable types of accelerators that can be used in the present invention are amines, disulfides, guanidines, thioureas, thiazoles, sulfenamides, and xanthates. In many cases, the primary accelerator is sulfenamide. When using a secondary accelerator, the secondary accelerator is often preferably guanidine, eg diphenylguanidine.

加硫可能ゴム組成物の混合は、ゴム混合分野の当業者に公知の方法によって達成できる。例えば、成分は典型的には少なくとも二つの段階、すなわち、少なくとも一つのノンプロダクティブ段階とそれに続くプロダクティブ混合段階で混合される。硫黄加硫剤を含む最終硬化剤は典型的には最終段階で混合される。この段階は従来、“プロダクティブ”混合段階と呼ばれ、そこでは混合が典型的にはその前のノンプロダクティブ混合段階(一つ又は複数)の混合温度より低い温度、又は極限温度(ultimate temperature)で行われる。“ノンプロダクティブ”及び“プロダクティブ”混合段階という用語は、ゴム混合分野の当業者には周知である。ゴム組成物は、熱機械的混合工程に付されてもよい。熱機械的混合工程は、一般的に、140℃~190℃、あるいは約140℃~約170℃の範囲のゴム温度を生ずるために適切な時間、ミキサー又は押出機内での機械的作業を含む。熱機械的作業の適切な時間は、運転条件、ならびに成分の容量及び性質に応じて変動する。例えば、熱機械的作業は1~20分、あるいは約4~約8分の範囲であろう。 Mixing of vulcanizable rubber compositions can be achieved by methods known to those skilled in the art of rubber mixing. For example, the ingredients are typically mixed in at least two steps, i.e., at least one non-productive step followed by a productive mixing step. The final curing agent, including the sulfur vulcanizing agent, is typically mixed in the final stage. This stage is traditionally referred to as the "productive" mixing stage, where the mixing is typically at a temperature lower than or at the ultimate temperature of the previous non-productive mixing stage (s). It will be done. The terms "non-productive" and "productive" mixing stage are familiar to those skilled in the art of rubber mixing. The rubber composition may be subjected to a thermomechanical mixing step. The thermomechanical mixing step generally involves mechanical work in a mixer or extruder for a time appropriate to produce a rubber temperature in the range of 140 ° C. to 190 ° C., or about 140 ° C. to about 170 ° C. The appropriate time for thermomechanical work will vary depending on the operating conditions, as well as the volume and nature of the components. For example, thermomechanical work may range from 1 to 20 minutes, or about 4 to about 8 minutes.

本発明の空気入りタイヤは、例えば、乗用車用タイヤ、トラック用タイヤ、レース用タイヤ、航空機用タイヤ、農業用タイヤ、土工機械用タイヤ及びオフロード用タイヤなどでありうる。通常望ましくは、タイヤは乗用車又はトラック用タイヤである。タイヤはラジアルプライタイヤでもバイアスプライタイヤでもよいが、ラジアルプライタイヤが通常望ましい。 The pneumatic tire of the present invention may be, for example, a passenger car tire, a truck tire, a racing tire, an aircraft tire, an agricultural tire, an earthwork machine tire, an off-road tire, or the like. Usually preferably the tires are passenger car or truck tires. The tire may be a radial ply tire or a bias ply tire, but a radial ply tire is usually preferable.

本発明のタイヤトレッドを含有する空気入りタイヤの加硫は、一般的に、例えば約140℃~200℃の範囲の従来温度で実施される。多くの場合、加硫は約150℃~180℃の範囲の温度で実施されるのが望ましい。プレス機又は金型内での加熱、過熱蒸気又は熱風による加熱といった通常の加硫法のいずれが使用されてもよい。そのようなタイヤは、当業者に公知の、そして容易に明らかな様々な方法によって構築、成形(shaped)、成型(molded)及び硬化できる。 Vulcanization of pneumatic tires containing the tire tread of the present invention is generally carried out at conventional temperatures ranging from, for example, about 140 ° C to 200 ° C. In most cases, vulcanization is preferably carried out at a temperature in the range of about 150 ° C to 180 ° C. Any of the usual vulcanization methods such as heating in a press or a die, heating with superheated steam or hot air may be used. Such tires can be constructed, shaped, molded and cured by a variety of methods known to those of skill in the art and readily apparent.

以下の実施例は、本発明を説明する目的のために提示される。制限を目的としたものではない。部及びパーセンテージは、特に明記されない限り、重量部、通常ゴム100重量部あたりの重量部(phr)である。 The following examples are presented for purposes of explaining the present invention. It is not intended to be a limitation. Parts and percentages are parts by weight, usually parts by weight (phr) per 100 parts by weight of rubber, unless otherwise specified.

実施例I
本実施例では、タイヤトレッド用の例示的ゴム組成物を製造し、ウェットトラクションと寒冷気候(冬季)性能の組合せを促進するための使用のための評価をした。
Example I
In this example, an exemplary rubber composition for a tire tread was produced and evaluated for use to promote a combination of wet traction and cold climate (winter) performance.

対照ゴム組成物を製造し、ゴムサンプルAとした。実験ゴム組成物は、合成エラストマーとして約-60℃の中間的Tgを有するスチレン/ブタジエンゴムと約-106℃の低Tgを有するシス1,4-ポリブタジエンゴムとの組合せ、それにトラクション樹脂及び沈降シリカ用シリカカップリング剤も共に含有する沈降シリカ補強ゴム組成物として製造し、ゴムサンプルB~Eとした。 A control rubber composition was produced and used as a rubber sample A. The experimental rubber composition is a combination of a styrene / butadiene rubber having an intermediate Tg of about -60 ° C as a synthetic elastomer and a cis 1,4-polybutadiene rubber having a low Tg of about -106 ° C, as well as a traction resin and precipitated silica. It was produced as a precipitated silica reinforced rubber composition containing a silica coupling agent for rubber, and used as rubber samples B to E.

ゴム組成物を以下の表1に示す。 The rubber compositions are shown in Table 1 below.

Figure 0007002845000001
Figure 0007002845000001

高シス1,4-ポリブタジエンゴムとしてThe Goodyear Tire & Rubber Company社製Budene1229TM。約-106℃のTg、約4パーセント未満のビニル1,2-含量及び約96パーセントを超えるシス1,4-含量を有する。 1 Goodyear Tire & Rubber Company Budene 1229 TM as a high cis 1,4-polybutadiene rubber. It has a Tg of about -106 ° C., a vinyl 1,2-content of less than about 4 percent and a cis 1,4-content of more than about 96 percent.

スチレン/ブタジエンゴム(SSBR)はスチレンと1,3-ブタジエンモノマーの有機溶液調製重合により製造。約15パーセントのスチレン含量と約30パーセントのビニル1,2-含量(SSBRのポリブタジエン部分を基にして)、及び約-60℃のTgを有する。Trinseo社よりSprintan SLR 3402TMとして入手。SSBRは、アルコキシとチオール基を含むと理解されている官能基で末端官能化された官能化SSBRであった。 2 Styrene / butadiene rubber (SSBR) is manufactured by organic solution preparation polymerization of styrene and 1,3-butadiene monomer. It has a styrene content of about 15 percent and a vinyl 1,2-content of about 30 percent (based on the polybutadiene moiety of SSBR), and a Tg of about -60 ° C. Obtained as Spritan SLR 3402 TM from Trinseo. The SSBR was a functionalized SSBR terminally functionalized with a functional group that is understood to contain alkoxy and thiol groups.

トラクション樹脂Aとしてスチレンとアルファメチルスチレンのコポリマー(スチレン-アルファメチルスチレンコポリマー)。約80℃~約90℃の軟化点を有する。Arizona Chemicals社よりSylvares SA85TMとして入手。 3 Copolymer of styrene and alpha-methylstyrene (styrene-alphamethylstyrene copolymer) as traction resin A. It has a softening point of about 80 ° C to about 90 ° C. Obtained as Sylvares SA85 TM from Arizona Chemicals.

トラクション樹脂Bとしてスチレンとアルファメチルスチレンのコポリマー(スチレン-アルファメチルスチレンコポリマー)。約110℃~130℃の軟化点を有する。Total Petrochemicals社よりNorsolene W120TMとして入手。 4 Copolymer of styrene and alpha-methylstyrene as traction resin B (styrene-alphamethylstyrene copolymer). It has a softening point of about 110 ° C to 130 ° C. Obtained as Norsolene W120 TM from Total Petrochemicals.

トラクション樹脂Cとしてテルペンとフェノールのコポリマー。約140℃~150℃の軟化点を有する。Yasuhara Chemical社よりYS Polyster T145TMとして入手。 5 Copolymer of terpene and phenol as traction resin C. It has a softening point of about 140 ° C to 150 ° C. Obtained as YS Polyester T145 TM from Yasuhara Chemical.

ゴムプロセスオイルとしてTDAE型石油系油。
沈降シリカXとしてPPG社製HiSil315G-DTM。約125m/gのBET(窒素)表面積を有する。
6 TDAE type petroleum oil as a rubber process oil.
7 As the precipitated silica X, HiSil315G -DTM manufactured by PPG. It has a BET (nitrogen) surface area of about 125 m 2 / g.

沈降シリカYとしてPPG社製EZ090G-DTM。約90m/gのBET(窒素)表面積を有する。
ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド(そのポリスルフィドブリッジ中に平均約2~約2.6個の範囲の連結硫黄原子を含有する)を含むシリカカップリング剤として、Evonik社製Si266TM
8 Precipitated silica Y EZ090G-D TM manufactured by PPG. It has a BET (nitrogen) surface area of about 90 m 2 / g.
Si266 TM manufactured by Evonik as a silica coupling agent containing 9 bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide (containing an average of about 2 to about 2.6 linked sulfur atoms in the polysulfide bridge).

10脂肪酸(ステアリン酸、パルミチン酸及びオレイン酸を含む)。
11硫黄硬化促進剤としてスルフェンアミド一次促進剤及びジフェニルグアニジン二次促進剤。
10 fatty acids (including stearic acid, palmitic acid and oleic acid).
11 Sulfenamide primary accelerator and diphenylguanidine secondary accelerator as sulfur curing accelerators.

ゴムサンプルは、第一のノンプロダクティブ混合段階(NP1)で、硫黄硬化剤以外の成分を密閉式ゴムミキサーにて約4分間、約160℃の温度までブレンドすることにより製造した。得られた混合物はその後、連続した第二のノンプロダクティブ混合段階(NP2)で密閉式ゴムミキサーにて約140℃の温度まで個別に混合した。ゴム組成物はその後、プロダクティブ混合段階(P)で密閉式ゴムミキサーにて、硫黄硬化剤(硫黄と硫黄硬化促進剤を含む)と約2分間、約115℃の温度まで混合した。ゴム組成物は、各混合段階後、密閉式ミキサーからそれぞれ取り出し、各個別のノンプロダクティブ混合段階の合間及び最終のプロダクティブ混合段階の前に40℃未満に冷却した。 The rubber sample was produced by blending components other than the sulfur curing agent with a closed rubber mixer for about 4 minutes to a temperature of about 160 ° C. in the first non-productive mixing step (NP1). The resulting mixture was then individually mixed in a closed rubber mixer to a temperature of about 140 ° C. in a continuous second non-productive mixing step (NP2). The rubber composition was then mixed with a sulfur curing agent (including sulfur and a sulfur curing accelerator) in a closed rubber mixer in the productive mixing step (P) for about 2 minutes to a temperature of about 115 ° C. The rubber composition was removed from the closed mixer after each mixing step and cooled to less than 40 ° C. between each individual non-productive mixing step and before the final productive mixing step.

以下の表2に、表1の基本的配合に基づくゴム組成物の様々な物理的性質を示す(ここでは、対照ゴムサンプルA及び実験ゴムサンプルB~Eとして報告されている)。応力-歪、ホットリバウンド及び硬度値など、硬化ゴムサンプルについて報告されている場合、ゴムサンプルは約10分間、約170℃の温度で硬化された。 Table 2 below shows the various physical properties of the rubber composition based on the basic formulation of Table 1 (here reported as Control Rubber Samples A and Experimental Rubber Samples B-E). When reported for hardened rubber samples such as stress-strain, hot rebound and hardness values, the rubber samples were hardened at a temperature of about 170 ° C. for about 10 minutes.

予測ウェットトラクションを求めるために、タンジェントデルタ(タンデルタ)試験を-10℃で実施した。
予測低温(冬季雪道)性能を求めるために、ゴムの剛性試験(貯蔵弾性率G’)を-20℃で実施し、低い運転温度でのコンパウンド(ゴム組成物)の剛性値を求めた。
A tangent delta (tan delta) test was performed at -10 ° C to determine the predicted wet traction.
In order to obtain the predicted low temperature (winter snow road) performance, a rubber rigidity test (storage elastic modulus G') was carried out at −20 ° C., and the rigidity value of the compound (rubber composition) at a low operating temperature was obtained.

Figure 0007002845000002
Figure 0007002845000002

表2からの知見
ウェットトラクション-タンデルタ(-10℃)及び寒冷気候性能-G’(-20℃)の考察
(A)低表面積沈降シリカの使用
実験ゴムサンプルBとCは、対照ゴムサンプルAと同量の同一トラクション樹脂(スチレン-アルファメチルスチレンコポリマー)を使用したが、実質的に低表面積の沈降シリカを使用した(BET窒素表面積は、対照ゴムサンプルAの沈降シリカのBET表面積が125m/gであるのに対し90m/g)。
Findings from Table 2
Consideration of wet traction-tan delta (-10 ° C) and cold climate performance-G'(-20 ° C)
(A) Experimental rubber samples B and C using the same amount of the same traction resin (styrene-alphamethylstyrene copolymer) as the control rubber sample A, but substantially low surface area precipitated silica was used. Used (BET nitrogen surface area is 90 m 2 / g, whereas the BET surface area of the precipitated silica of control rubber sample A is 125 m 2 / g).

それぞれのゴム組成物のトレッドを有するタイヤの転がり抵抗予測特性(50℃におけるタンデルタにより証明される)は、タンデルタ値が実験ゴムサンプルBとCでは有益に低減し、実験ゴムサンプルDとEでは維持されているという意味において、有益に改良又は維持された。 The rolling resistance prediction characteristics (proven by tan delta at 50 ° C.) of tires with treads of each rubber composition were beneficially reduced in tan delta values in experimental rubber samples B and C and maintained in experimental rubber samples D and E. It has been beneficially improved or maintained in the sense that it has been.

同時に、実験ゴムサンプルBとCの冬季(低温)性能も、-20℃における貯蔵弾性率G’が望ましく低減していることから明らかなように、改良された(前述の予測転がり抵抗も改良されつつ)。 At the same time, the winter (low temperature) performance of the experimental rubber samples B and C was also improved (the aforementioned predicted rolling resistance was also improved, as evidenced by the desirable reduction in storage modulus G'at -20 ° C. While).

しかしながら、実験ゴムサンプルBとCのウェットトラクション予測特性は、-10℃におけるタンデルタが対照ゴムサンプルAと比べて望ましくなく低減したという意味において、低減した。 However, the wet traction prediction properties of the experimental rubber samples B and C were reduced in the sense that the tan delta at −10 ° C. was undesirably reduced compared to the control rubber sample A.

(B)高軟化点を有するトラクション樹脂の使用
実験ゴムサンプルDとEは、実験ゴムサンプルB及びCと同じ低表面積沈降シリカを使用した(BET窒素表面積は、対照ゴムサンプルAの沈降シリカのBET表面積が125m/gであるのに対し90m/g)。
(B) Use of traction resin having high softening point The experimental rubber samples D and E used the same low surface area precipitated silica as the experimental rubber samples B and C (BET nitrogen surface area is the BET of the precipitated silica of the control rubber sample A). The surface area is 125 m 2 / g, whereas it is 90 m 2 / g).

しかしながら、実験ゴムサンプルDとEはどちらも、ゴムサンプルA及び実験ゴムサンプルBとCで使用された85℃という実質的に低い軟化点を有するトラクション樹脂より著しく高い軟化点のトラクション樹脂(それぞれ120℃及び145℃)を使用した。 However, both the experimental rubber samples D and E have significantly higher softening points than the traction resins used in the rubber samples A and the experimental rubber samples B and C, which have a substantially lower softening point of 85 ° C. (120, respectively). ° C. and 145 ° C.) were used.

具体的には、実験ゴムサンプルDは、120℃の軟化点を有するスチレン-アルファメチルスチレンコポリマーを使用し、実験ゴムサンプルEは、145℃の軟化点を有するテルペン/フェノールコポリマーを使用した。 Specifically, the experimental rubber sample D used a styrene-alpha-methylstyrene copolymer having a softening point of 120 ° C., and the experimental rubber sample E used a terpene / phenol copolymer having a softening point of 145 ° C.

実験ゴムサンプルDとEは、高量の低表面積沈降シリカと高軟化点トラクション促進樹脂との組合せにより、対照ゴムサンプルAと比べて良好なウェットトラクション特性を提供したと結論づけられる。同時に、実験ゴムサンプルDとEの冬季(低温)特性に、対照ゴムサンプルAに優る、予期せぬ、ゆえに新発見の予測的改良も得られている。 It can be concluded that the experimental rubber samples D and E provided better wet traction properties than the control rubber sample A due to the combination of the high amount of low surface area precipitated silica and the high softening point traction promoting resin. At the same time, the winter (low temperature) characteristics of the experimental rubber samples D and E are unexpectedly better than the control rubber samples A, and thus a newly discovered predictive improvement is also obtained.

さらに、実験ゴムサンプルDとEの転がり抵抗予測特性も、対照ゴムサンプルAと比べて有益に維持されていると結論づけられる。
本発明を例示する目的で一定の代表的態様及び詳細を示してきたが、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、その中で多様な変更及び修正が可能であることは当業者には明らかであろう。
Furthermore, it can be concluded that the rolling resistance prediction characteristics of the experimental rubber samples D and E are also beneficially maintained as compared with the control rubber samples A.
Although certain representative embodiments and details have been shown for purposes of illustrating the invention, those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit or scope of the invention. It will be obvious.

[発明の態様]
1.接地を目的とした周方向ゴムトレッドを有する空気入りタイヤであって、前記トレッドは、100重量部のエラストマーあたりの重量部(phr)を基にして:
(A)100phrの共役ジエン系エラストマー、すなわち、
(1)約50~約10phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム(約-90℃~約-110℃の範囲のTg及び少なくとも95パーセントの異性体シス1,4-含量を有する)と、
(2)約50~約90phrのスチレン/ブタジエンエラストマー(約-65℃~約-55℃の範囲のTgを有する)と
を含む共役ジエン系エラストマー;
(B)約100~約200phrのゴム補強フィラー、すなわち、ゴム補強カーボンブラック及び約50~約110m/gの範囲の窒素表面積を有する沈降シリカ(ここで、ゴム補強カーボンブラックは1phrまたは約2~約15phrの量で存在する)と共に、沈降シリカのためのシリカカップリング剤(前記沈降シリカ上のヒドロキシル基と反応する部分と前記ジエン系エラストマーと相互作用する別の異なる部分とを有する)も含むゴム補強フィラー;及び
(C)約30~約70phrのトラクション促進樹脂(約110℃~約170℃の範囲の軟化点(Sp)を有する)、すなわち、約110℃~約130℃の範囲の軟化点を有するスチレン-アルファメチルスチレンコポリマー樹脂、約120℃~約170℃の範囲の軟化点を有するテルペン-フェノール樹脂、約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有するクマロン-インデン樹脂、約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有する石油炭化水素樹脂、約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有するテルペンポリマー樹脂、及び約110℃~約170℃の範囲の軟化点を有するロジン誘導樹脂及びコポリマーの少なくとも一つを含むトラクション促進樹脂
を含むゴム組成物から製造されている、空気入りタイヤ。
[Aspects of the invention]
1. 1. A pneumatic tire with a circumferential rubber tread intended for ground contact, wherein the tread is based on 100 parts by weight of parts by weight (phr) per elastomer:
(A) 100 phr conjugated diene-based elastomer, that is,
(1) cis 1,4-polybutadiene rubber of about 50 to about 10 phr (having a Tg in the range of about -90 ° C to about -110 ° C and a content of at least 95 percent isomer cis 1,4-).
(2) Conjugated diene-based elastomer containing about 50 to about 90 phr of styrene / butadiene elastomer (having a Tg in the range of about -65 ° C to about -55 ° C);
(B) A rubber reinforced filler of about 100 to about 200 phr, ie rubber reinforced carbon black and settling silica having a nitrogen surface area in the range of about 50 to about 110 m 2 / g (where the rubber reinforced carbon black is 1 phr or about 2). Along with (present in an amount of ~ about 15 phr), a silica coupling agent for the precipitated silica (having a moiety that reacts with the hydroxyl group on the precipitated silica and another different moiety that interacts with the diene elastomer). A rubber reinforcing filler containing; and (C) a traction-promoting resin of about 30 to about 70 phr (having a softening point (Sp) in the range of about 110 ° C to about 170 ° C), ie, in the range of about 110 ° C to about 130 ° C. A styrene-alphamethylstyrene copolymer resin having a softening point, a terpene-phenol resin having a softening point in the range of about 120 ° C. to about 170 ° C., a kumaron-inden resin having a softening point in the range of about 110 ° C. to about 170 ° C., A petroleum hydrocarbon resin having a softening point in the range of about 110 ° C. to about 170 ° C., a terpene polymer resin having a softening point in the range of about 110 ° C. to about 170 ° C., and a softening point in the range of about 110 ° C. to about 170 ° C. A pneumatic tire made from a rubber composition comprising a rosin-inducing resin and a traction-promoting resin comprising at least one of the copolymers.

2.前記トラクション促進樹脂が、前記スチレン-アルファメチルスチレン樹脂及びテルペン-フェノール樹脂の少なくとも一つ、特にスチレン-アルファメチルスチレン樹脂を含む、1記載のタイヤ。 2. 2. 1. The tire according to 1, wherein the traction promoting resin contains at least one of the styrene-alphamethylstyrene resin and the terpene-phenol resin, particularly a styrene-alphamethylstyrene resin.

3.前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、約10~約20パーセントの範囲のスチレン含量を有する、1記載のタイヤ。
4.前記スチレン/ブタジエンが、そのポリブタジエン部分を基にして約25~約35パーセントの範囲のビニル1,2-含量を有する、1記載のタイヤ。
3. 3. 1. The tire according to 1, wherein the styrene / butadiene elastomer has a styrene content in the range of about 10 to about 20 percent.
4. 1. The tire according to 1, wherein the styrene / butadiene has a vinyl 1,2-content in the range of about 25 to about 35 percent based on its polybutadiene moiety.

5.前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、約10~約20パーセントの範囲のスチレン含量と、そのポリブタジエン部分を基にして約25~約35パーセントの範囲のビニル1,2-含量を有する、1記載のタイヤ。 5. The tire according to 1 above, wherein the styrene / butadiene elastomer has a styrene content in the range of about 10 to about 20 percent and a vinyl 1,2-content in the range of about 25 to about 35 percent based on the polybutadiene moiety thereof.

6.前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、前記沈降シリカ上のヒドロキシル基と反応する、アルコキシと第一アミン及びチオール基の少なくとも一つを含む官能基で末端官能化されたスチレン/ブタジエンエラストマーである、1記載のタイヤ。 6. 1. The styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer end-functionalized with a functional group containing at least one of an alkoxy and a primary amine and a thiol group that reacts with the hydroxyl group on the precipitated silica. tire.

7.前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、アルコキシとチオール基を含む官能基で末端官能化されたスチレン/ブタジエンエラストマーである、5記載のタイヤ。
8.前記沈降シリカとシリカカップリング剤を予備反応させてそれらの複合体を形成させた後、ゴム組成物にそれらを添加する、1記載のタイヤ。
7. 5. The tire according to 5, wherein the styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer end-functionalized with a functional group containing an alkoxy and a thiol group.
8. The tire according to 1. The tire according to 1.

9.前記沈降シリカとシリカカップリング剤をゴム組成物に添加し、ゴム組成物内のその場で互いに反応させる、1記載のタイヤ。
10.前記シリカカップリング剤が、
(a)ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド(そのポリスルフィ
ド連結ブリッジ中に平均約2~約4個の範囲の硫黄原子を含有する)、又は
(b)有機アルコキシメルカプトシラン、又は
(c)それらの組合せ
を含む、1記載のタイヤ。
9. The tire according to 1. The tire according to 1, wherein the precipitated silica and the silica coupling agent are added to the rubber composition and reacted with each other in situ in the rubber composition.
10. The silica coupling agent
(A) Bis (3-trialkoxysilylalkyl) polysulfide (containing an average of about 2 to about 4 sulfur atoms in its polysulfide connecting bridge), or (b) organic alkoxymercaptosilane, or (c). The tire according to 1, which comprises a combination thereof.

11.前記シリカカップリング剤がビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドを含む、1記載のタイヤ。
12.前記シリカカップリング剤がビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド(そのポリスルフィドブリッジ中に平均約2~約2.6個の硫黄原子を含有する)を含む、1記載のタイヤ。
11. 1. The tire according to 1, wherein the silica coupling agent contains a bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide.
12. The tire according to 1 above, wherein the silica coupling agent contains a bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide (containing about 2 to about 2.6 sulfur atoms on average in the polysulfide bridge).

13.前記シリカカップリング剤が有機アルコキシメルカプトシランを含む、1記載のタイヤ。
14.前記トラクション促進樹脂が前記クマロン-インデン樹脂である、1記載のタイヤ。
13. 1. The tire according to 1, wherein the silica coupling agent contains an organic alkoxymercaptosilane.
14. The tire according to 1, wherein the traction promoting resin is the Kumaron-inden resin.

15.前記トラクション促進樹脂が前記石油炭化水素樹脂である、1記載のタイヤ。
16.前記トラクション促進樹脂が前記テルペンポリマー樹脂である、1記載のタイヤ。
15. 1. The tire according to 1, wherein the traction promoting resin is the petroleum hydrocarbon resin.
16. 1. The tire according to 1, wherein the traction promoting resin is the terpene polymer resin.

17.前記トラクション促進樹脂が前記ロジン誘導樹脂である、1記載のタイヤ。
18.ロジン誘導樹脂が少なくとも部分的に水素化されている、17記載のタイヤ。
19.前記トレッドゴム組成物が硫黄硬化される、1記載のタイヤ。
17. 1. The tire according to 1, wherein the traction promoting resin is the rosin-inducing resin.
18. 17. The tire according to 17, wherein the rosin-inducing resin is at least partially hydrogenated.
19. The tire according to 1, wherein the tread rubber composition is sulfur-cured.

20.前記トレッドゴム組成物が硫黄硬化される、5記載のタイヤ。 20. 5. The tire according to 5, wherein the tread rubber composition is sulfur-cured.

Claims (20)

接地を目的とした周方向ゴムトレッドを有する空気入りタイヤであって、
前記トレッドは、100重量部のエラストマーあたりの重量部(phr)を基にして、
(A)100phrの共役ジエン系エラストマー、ここで前記共役ジエン系エラストマーは、
(1)50~10phrの、-90℃~-110℃の範囲のTg及び少なくとも95パーセントの異性体シス1,4-含量を有するシス1,4-ポリブタジエンゴム、および
(2)50~90phrの、-65℃~-55℃の範囲のTgを有するスチレン/ブタジエンエラストマー
を含む;
(B)100~200phrのゴム補強フィラー、ここで前記ゴム補強フィラーは
phrまたは2~15phrの量で存在するゴム補強カーボンブラック、
50~110m/gの範囲の窒素表面積を有する沈降シリカ、及び
前記沈降シリカ上のヒドロキシル基と反応する部分と前記ジエン系エラストマーと相互作用する別の異なる部分とを有する、沈降シリカのためのシリカカップリング剤
を含む;並びに
(C)30~70phrの、110℃~170℃の範囲の軟化点(Sp)を有するトラクション促進樹脂、ここで、前記トラクション促進樹脂は、110℃~130℃の範囲の軟化点を有するスチレン-アルファメチルスチレンコポリマー樹脂、120℃~170℃の範囲の軟化点を有するテルペン-フェノール樹脂、110℃~170℃の範囲の軟化点を有するクマロン-インデン樹脂、110℃~170℃の範囲の軟化点を有する石油炭化水素樹脂、110℃~170℃の範囲の軟化点を有するテルペンポリマー樹脂、及び110℃~170℃の範囲の軟化点を有する、ロジンから誘導された樹脂およびその誘導体の少なくとも一つを含む
を含むことを特徴とするゴム組成物から製造されている、空気入りタイヤ。
A pneumatic tire with a circumferential rubber tread for ground contact.
The tread is based on 100 parts by weight of parts by weight (phr) per elastomer.
(A) A 100 phr conjugated diene-based elastomer, wherein the conjugated diene-based elastomer is
(1) cis 1,4-polybutadiene rubber having a Tg in the range of −90 ° C. to −110 ° C. and at least 95% isomer cis 1,4-content of 50 to 10 phr, and (2) 50 to 90 phr. , Includes styrene / butadiene elastomers with Tg in the range -65 ° C to -55 ° C;
(B) 100-200 phr rubber reinforced filler, wherein the rubber reinforced filler is present in an amount of 1 phr or 2-15 phr, rubber reinforced carbon black.
For settling silica having a nitrogen surface area in the range of 50-110 m 2 / g, and a moiety that reacts with the hydroxyl group on the precipitated silica and another different moiety that interacts with the diene elastomer. Includes a silica coupling agent; and (C) a traction-promoting resin having a softening point (Sp) in the range of 110 ° C. to 170 ° C., wherein the traction-promoting resin is at 110 ° C. to 130 ° C. Styrene-alphamethylstyrene copolymer resin with softening points in the range, terpene-phenolic resin with softening points in the range of 120 ° C to 170 ° C, kumaron-inden resin with softening points in the range of 110 ° C to 170 ° C, 110 ° C. Derived from rosin, which has a softening point in the range of ~ 170 ° C, a terpene polymer resin having a softening point in the range of 110 ° C to 170 ° C, and a softening point in the range of 110 ° C to 170 ° C. A pneumatic tire made from a rubber composition comprising at least one of a resin and a derivative thereof.
前記トラクション促進樹脂が、前記スチレン-アルファメチルスチレン樹脂及びテルペン-フェノール樹脂の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the traction promoting resin contains at least one of the styrene-alphamethylstyrene resin and the terpene-phenol resin. 前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、10~20パーセントの範囲のスチレン含量を有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the styrene / butadiene elastomer has a styrene content in the range of 10 to 20 percent. 前記スチレン/ブタジエンが、そのポリブタジエン部分を基にして25~35パーセントの範囲のビニル1,2-含量を有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the styrene / butadiene has a vinyl 1,2-content in the range of 25 to 35 percent based on its polybutadiene moiety. 前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、10~20パーセントの範囲のスチレン含量と、そのポリブタジエン部分を基にして25~35パーセントの範囲のビニル1,2-含量を有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The first aspect of the invention is characterized in that the styrene / butadiene elastomer has a styrene content in the range of 10 to 20 percent and a vinyl 1,2-content in the range of 25 to 35 percent based on the polybutadiene moiety thereof. The tires listed. 前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、前記沈降シリカ上のヒドロキシル基と反応する官能基で末端官能化されたスチレン/ブタジエンエラストマーであり、前記官能基は
アルコキシ基と
第一アミン基及びチオール基の少なくとも一つと
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。
The styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer end-functionalized with a functional group that reacts with a hydroxyl group on the precipitated silica, and the functional group is an alkoxy group and at least one of a primary amine group and a thiol group. The tire according to claim 1, wherein the tire comprises.
前記スチレン/ブタジエンエラストマーが、アルコキシ基とチオール基とを含む官能基で末端官能化されたスチレン/ブタジエンエラストマーであることを特徴とする、請求項5に記載のタイヤ。 The tire according to claim 5, wherein the styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer end-functionalized with a functional group containing an alkoxy group and a thiol group. (A)、(B)および(C)を配合することを含む、請求項1に記載のゴムトレッドのゴム組成物を製造する方法であって、前記沈降シリカとシリカカップリング剤を予備反応させてそれらの複合体を形成させた後、ゴム組成物にそれらを添加することを特徴とする、方法。 The method for producing a rubber composition of a rubber tread according to claim 1, which comprises blending (A), (B) and (C), wherein the precipitated silica and a silica coupling agent are preliminarily reacted. A method comprising adding them to a rubber composition after forming their composite. (A)、(B)および(C)を配合することを含む、請求項1に記載のゴムトレッドのゴム組成物を製造する方法であって、前記沈降シリカとシリカカップリング剤をゴム組成物に添加し、ゴム組成物内のその場で互いに反応させることを特徴とする、方法。 The method for producing a rubber composition of a rubber tread according to claim 1, which comprises blending (A), (B) and (C), wherein the precipitated silica and a silica coupling agent are used as a rubber composition. A method comprising adding to and reacting with each other in situ in a rubber composition. 前記シリカカップリング剤が、
)ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド(そのポリスルフィド連結ブリッジ中に平均2~4個の範囲の硫黄原子を含有する)、又は
)有機アルコキシメルカプトシラン、又は
)それらの組合せ
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。
The silica coupling agent
( A ) Bis (3-trialkoxysilylalkyl) polysulfides (containing an average of 2-4 sulfur atoms in their polysulfide connecting bridges), or ( b ) organic alkoxymercaptosilanes, or ( c ) theirs. The tire according to claim 1, wherein the tire includes a combination.
前記シリカカップリング剤がビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドを含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the silica coupling agent contains a bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide. 前記シリカカップリング剤がビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド(そのポリスルフィドブリッジ中に平均2~2.6個の硫黄原子を含有する)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The first aspect of the present invention, wherein the silica coupling agent contains a bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide (containing an average of 2 to 2.6 sulfur atoms in the polysulfide bridge). tire. 前記シリカカップリング剤が有機アルコキシメルカプトシランを含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the silica coupling agent contains an organic alkoxymercaptosilane. 前記トラクション促進樹脂が前記クマロン-インデン樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the traction promoting resin is the Kumaron-inden resin. 前記トラクション促進樹脂が前記石油炭化水素樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the traction promoting resin is the petroleum hydrocarbon resin. 前記トラクション促進樹脂が前記テルペンポリマー樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the traction promoting resin is the terpene polymer resin. 前記トラクション促進樹脂が前記ロジンから誘導された樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the traction promoting resin is a resin derived from the rosin. ロジンから誘導された樹脂が少なくとも部分的に水素化されていることを特徴とする、請求項17に記載のタイヤ。 The tire according to claim 17, wherein the resin derived from rosin is at least partially hydrogenated. 前記トレッドゴム組成物が硫黄硬化されることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the tread rubber composition is sulfur-cured. 前記トレッドゴム組成物が硫黄硬化されることを特徴とする、請求項5に記載のタイヤ。 The tire according to claim 5, wherein the tread rubber composition is sulfur-cured.
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